Los científicos ganadores del Premio Nobel, el profesor Andre Geim y el profesor Kostya Novoselov, han dado un gran paso adelante en el estudio del maravilloso material grafeno y han revelado sus emocionantes propiedades electrónicas para futuras aplicaciones electrónicas.

Escribiendo en el diario Ciencias , los académicos, quien descubrió el material más delgado del mundo en la Universidad de Manchester en 2004, han revelado más sobre las propiedades electrónicas de su primo ligeramente más gordo, el grafeno bicapa.

Los investigadores, de las universidades de Manchester, Lancaster (Reino Unido), Nijmegen (Holanda) y Moscú (Rusia), han estudiado en detalle el efecto de las interacciones entre electrones sobre las propiedades electrónicas del grafeno bicapa.

Utilizaron dispositivos de grafeno bicapa de muy alta calidad que se preparan suspendiendo láminas del material al vacío. De esta forma, se podrían eliminar la mayoría de los mecanismos de dispersión no deseados de los electrones en el grafeno. mejorando así el efecto de la interacción electrón-electrón.

Este último podría verse como fuertes cambios en el espectro electrónico de baja energía:se vuelve fuertemente anisotrópico, o direccionalmente dependiente. Este es el primer efecto de este tipo en el que se pueden ver claramente las interacciones entre los electrones en el grafeno.

La razón de estas propiedades electrónicas únicas es que las cuasipartículas (electrones y huecos, que llevan corriente eléctrica) en este material son muy diferentes de los de cualquier otro metal. Poseen simetría quiral (una simetría entre electrones y huecos) del tipo que existe entre partículas y antipartículas en la física de altas energías.

Debido a estas propiedades, los materiales basados ​​en grafeno a veces se denominan "CERN en un escritorio", en referencia al Gran Colisionador de Hadrones en Suiza. Esta es solo una de las razones por las que las propiedades electrónicas son particularmente interesantes y, a menudo, traen sorpresas.

El trabajo pionero del profesor Geim y el profesor Novoselov les valió el Premio Nobel de Física en 2010 por "experimentos innovadores con respecto al material bidimensional grafeno".

El par, que han trabajado juntos durante más de una década desde que el profesor Novoselov fue estudiante de doctorado del profesor Geim, solían dedicar todos los viernes por la noche a experimentos "listos para usar" que no estaban directamente relacionados con sus principales temas de investigación.

Un viernes usaron cinta adhesiva para quitar capas de carbono de un trozo de grafito, y quedaron con un solo átomo de espesor, película bidimensional de carbono - grafeno.

El grafeno es un material bidimensional novedoso que puede verse como una monocapa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Cuando dos capas de grafeno se unen de cierta manera, forman grafeno bicapa, un material muy interesante e inusual por derecho propio.

Tanto el grafeno como el grafeno bicapa poseen una serie de propiedades únicas, tales como conductividades térmicas y electrónicas extremadamente altas debido a velocidades muy altas de electrones y alta calidad de los cristales, así como resistencia mecánica.

El profesor Novoselov dijo:"La tecnología de producción de grafeno madura día a día, que tiene un impacto inmediato tanto en el tipo de física apasionante que encontramos en este material, y sobre la viabilidad y la gama de posibles aplicaciones ". El profesor Geim añadió:" El grafeno bicapa de alta calidad es sin duda un material interesante por derecho propio, y ciertamente tiene su propio nicho de aplicaciones ".